Question

20．（1）砷是氮的同族元素，比氮多兩個電子層，砷在元素周期的位置第四周期第ⅤA族，AsH₃的沸點比NH₃低（填“高”或“低”）
（2）砷能被熱的濃硫酸氧化成As₂O₃化學(xué)方程式是2As+3H₂SO₄（濃）=As₂O₃+3SO₂↑+3H₂OAs₂O₂俗稱砒霜，是劇毒物質(zhì)，法庭醫(yī)學(xué)分析上常用馬氏試砷法來證明是否砒霜中毒：把試樣與鋅和硫酸混合，若試樣中含有砒霜，則會發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水，化學(xué)方程式是As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O；在無氧條件下，將生成的砷化氫導(dǎo)入熱的玻璃管中，在試管加熱的部位砷化氫分解形成亮黑色的“砷鍵”，化學(xué)方程式是2A_SH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2A_S+3H₂

（3）已知可逆反應(yīng)：AsO₄^3-+2I^-+2H⁺=AsO₃^3-+I₂+H₂O據(jù)此設(shè)計出如圖所示的實驗裝置（裝置中鹽橋的作用是使整個裝置形成一個閉合回路）．進行如下操作：
①向（B）燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)微安表指針偏轉(zhuǎn)
②若改向（B）燒杯滴加40ml的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)微安表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn)，試回答下列問題：
操作過程①中，C₁砷發(fā)生的反應(yīng)為2I^--2e^-=I₂
操作過程②中，C₁砷發(fā)生的反應(yīng)為I₂+2e^-=2I^-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=族序數(shù)來回答；根據(jù)氨氣形成分子間氫鍵分子間作用力大比較；
（2）根據(jù)砷能被熱的濃硫酸氧化成As₂O₃，濃硫酸被還原成二氧化硫書寫化學(xué)方程式；根據(jù)As₂O₃與鋅和硫酸混合發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水書寫方程式，在加熱的條件下砷化氫分解變成單質(zhì)砷和氫氣；
（3）①由圖可知，該裝置為原電池，發(fā)生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極，I^-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
②發(fā)生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₁棒為正極，I₂發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；

解答 解：（1）As電子層數(shù)=周期數(shù)=4，最外層電子數(shù)=族序數(shù)=5，所以As位于第四周期，第ⅤA族，因為氨氣形成分子間氫鍵，分子間作用力較大，所以AsH₃的沸點比NH₃低，故答案為：四；ⅤA；低；
（2）由題意可知，砷與濃的硫酸發(fā)生氧還原反應(yīng)，砷能被熱的濃硫酸氧化成As₂O₃，濃硫酸被還原成二氧化硫，所以反應(yīng)方程式為：2As+3H₂SO₄（濃）=As₂O₃+3SO₂↑+3H₂O；As₂O₃與鋅和硫酸混合發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水，方程式為：As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O；在管內(nèi)受熱分解生成亮黑色的單質(zhì)砷稱為“砷鏡”，方程式為：2A_SH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2A_S+3H₂，故答案為：2As+3H₂SO₄（濃）=As₂O₃+3SO₂↑+3H₂O；As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O；2A_SH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2A_S+3H₂；
（3）①該裝置為原電池，發(fā)生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極，I^-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)發(fā)生2I^--2e^-=I₂，故答案為：2I^--2e^-=I₂；   
②該裝置為原電池，發(fā)生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₁棒為正極，I₂發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)發(fā)生I₂+2e^-=2I^-，故答案為：I₂+2e^-=2I^-．

點評 本題考查原子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)，根據(jù)題意書寫化學(xué)方程式以及原電池原理，明確電解質(zhì)的不同發(fā)生的電池反應(yīng)不同是解答本題的關(guān)鍵，學(xué)生要在讀懂題目條件的情況下解題，考查學(xué)生篩選信息的能力，題目難度中等．